JP2006122673A - Connection apparatus and connection method for controlling ultrasound probe - Google Patents

Connection apparatus and connection method for controlling ultrasound probe

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JP2006122673A JP2005298480A JP2005298480A JP2006122673A JP 2006122673 A JP2006122673 A JP 2006122673A JP 2005298480 A JP2005298480 A JP 2005298480A JP 2005298480 A JP2005298480 A JP 2005298480A JP 2006122673 A JP2006122673 A JP 2006122673A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a connection apparatus and a connection method for controlling an ultrasound probe.
SOLUTION: The ultrasound probe (250) includes a first chamber (332), a second chamber (334), a sealing member (346) between the first and second chambers (334, 336) and flexible connection members (281, 340), respectively within the first and second chambers. The ultrasound probe (250) further comprises a rigid connection interface (345) forming at least a part of the sealing member (346) and connecting the flexible connection members (281) in the first chamber (332) with the flexible connection member (340) in the second chamber (334).
COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は一般に超音波システムに関し、詳細には超音波医療画像化システム用のプローブに関する。 The present invention relates generally to ultrasound systems, and more particularly a probe for ultrasonic medical imaging system.

超音波システムは一般に、異なるさまざまな超音波スキャン(例えば体積または身体の異なる画像化)を実行することができる異なるトランスデューサを有する超音波プローブなどの超音波スキャニング装置を含む。 The ultrasound system generally includes an ultrasonic scanning device such as an ultrasonic probe having a different transducer may perform variety of different ultrasound scans (e.g. different imaging of a volume or body). 超音波プローブは一般に、プローブの動作を制御するための超音波システムに接続される。 The ultrasound probe is typically connected to the ultrasound system for controlling the operation of the probe. プローブは、複数のトランスデューサ要素(例えば圧電性結晶)を有するスキャンヘッドを含み、複数のトランスデューサ要素はアレイとして配置されることがある。 Probe includes a scan head having a plurality of transducer elements (e.g. piezoelectric crystals), a plurality of transducer elements are arranged in an array. 超音波システムは、操作中、例えば体積または身体のスキャン中にアレイの中のトランスデューサ要素を駆動し、これらのトランスデューサ要素は、実行されるスキャンのタイプに基づいて制御することができる。 Ultrasound system, during operation, to drive the transducer elements in the array during scanning for example, the volume or the body, these transducer elements can be controlled based on the type of scan to be performed. 超音波システムはプローブと通信するための複数のチャネルを含む。 The ultrasound system includes a plurality of channels for communicating with the probe. これらのチャネルは例えば、トランスデューサ要素を駆動するためのパルスおよびトランスデューサ要素から信号を受け取るためのパルスを伝送することができる。 These channels can, for example, can transmit a pulse to receive a signal from the pulse and the transducer elements for driving the transducer elements.
米国特許第5368036号 US Patent No. 5368036

スキャン操作中にスキャンヘッドが機械的に動く体積プローブでは一般に、別個のウェットチャンバとドライチャンバが提供される。 Scan head during a scan operation generally the volume probe mechanically moving, separate wet chamber and a dry chamber is provided. 具体的には、スキャン中に患者と接触するスキャンヘッドハウジングの周囲に音響膜を有するシールされたウェットチャンバの中でスキャンヘッドが動く(例えば回転する)。 Specifically, the scanning head moves (e.g., rotates) in a sealed wet chamber has an acoustic membrane around the scan head housing in contact with the patient during the scan. ウェットチャンバは一般に、スキャン(例えば伝送)中の音響結合を可能にする音響液で満たされている。 Wet chamber is generally filled with an acoustic solution that permits acoustic coupling during scanning (e.g., transmission). ウェットチャンバはドライチャンバからシールされており、ウェットチャンバの中のスキャンヘッドの動作を制御するための制御構成要素を含むことがある。 Wet chamber is sealed from the dry chamber may include a control component for controlling the operation of the scan head in the wet chamber. 制御構成要素はスキャンヘッドと通信し、スキャンヘッド、例えばスキャンヘッドの中のトランスデューサ要素の動作を制御する。 Control component communicates with the scan head, the scan head, to control the operation of the transducer elements in the example scan head. 制御構成要素とスキャンヘッドの間の通信は、さまざまな通信線路(例えば同軸ケーブルまたは他のたわみケーブル)によって提供することができる。 Communication between the control component and the scan head can be provided by various communication lines (e.g. a coaxial cable or other deflection cable). これらの通信線路は、ウェットチャンバとドライチャンバの間のシールを横切り、そのためこれらのチャンバ間の液密シールを維持するためにシーリング部材の使用が必要となる。 These communication line crosses the seal between the wet chamber and dry chamber, therefore use of a sealing member for maintaining a fluid-tight seal between these chambers is required. 必要なそれぞれのシーリング部材は、障害の可能性、例えば1つのシーリング部材を通してドライチャンバに液体が漏れる可能性を増大させる。 Respective sealing members required, the possibility of failure, the dry chamber liquid increases the possibility of leakage through for example one sealing member. さらにこれらのシーリング部材によって、プローブ設計の複雑さが増し、プローブのコストが増大する。 Further These sealing members, the complexity of the probe design increases the cost of the probe is increased. 例えば、シーリング部材の位置およびシーリング係合を維持するために、ウェットチャンバとドライチャンバの間に追加の構成要素(例えばブラケット)が必要となる場合がある。 For example, in order to maintain the position and sealing engagement of the sealing member, there may be additional components between the wet chamber and dry chamber (e.g. brackets) is required.

例示的な一実施形態では超音波プローブが提供される。 In an exemplary embodiment the ultrasonic probe is provided. この超音波プローブは、第1のチャンバと、第2のチャンバと、第1のチャンバと第2のチャンバの間のシーリング部材と、それぞれの第1および第2のチャンバの中のたわみ性接続部材とを備える。 The ultrasonic probe includes a first chamber, a second chamber, and the sealing member between the first and second chambers, flexible connecting member in each of the first and second chambers provided with a door. この超音波プローブはさらに、シーリング部材の少なくとも一部を構成し、第1のチャンバの中のたわみ性接続部材を第2のチャンバの中のたわみ性接続部材に接続する剛性接続インタフェースを備える。 The ultrasonic probe further comprise at least a portion of the sealing member comprises a rigid connection interface for connecting the flexible connecting member in the first chamber to the flexible connecting member in the second chamber.

例示的な他の実施形態では超音波プローブを制御するための方法が提供される。 In another exemplary embodiment a method for controlling an ultrasonic probe is provided. この方法は、第1のたわみ性接続部材および第2のたわみ性接続部材を介して少なくとも1つのトランスデューサアレイとホストシステムの間で通信することを含む。 The method includes communicating between at least one transducer array and a host system via a first flexible connecting member and a second flexible connecting member. 第1のたわみ性接続部材と第2のたわみ性接続部材は剛性接続インタフェースによって接続され、この剛性接続インタフェースは、前記少なくとも1つのトランスデューサアレイおよび第2のたわみ性接続部材をその中に有するウェットチャンバとシステムケーブルおよび第1のたわみ性接続部材をその中に有するドライチャンバとの間の壁の少なくとも一部を構成する。 The first flexible connecting member and a second flexible connecting member are connected by a rigid connecting interface, the rigid connection interface, wet chamber having at least one transducer array and a second flexible connecting member therein and forming at least a part of the wall between the dry chamber with a system cable and first flexible connection member therein. システムケーブルはホストシステムに接続され、第2のたわみ性接続部材は前記少なくとも1つのトランスデューサアレイに接続される。 System cable is connected to the host system, the second flexible connecting member is connected to the at least one transducer array. この方法はさらに、前記通信によって、前記少なくとも1つのトランスデューサアレイの要素を制御することを含む。 The method further by the communication includes controlling elements of said at least one transducer array.

次に、超音波プローブを制御するための超音波システムおよび方法の例示的な実施形態を詳細に説明する。 Next, an exemplary embodiment of an ultrasound system and method for controlling an ultrasonic probe in detail. 具体的には、最初に例示的な超音波システムを詳細に説明し、その後に超音波プローブを制御するための方法およびシステムのさまざまな実施形態を詳細に説明する。 Specifically, first an exemplary ultrasound system described in detail, followed by describing various embodiments of a method and system for controlling the ultrasonic probe in detail. 本明細書に記載されるシステムおよび方法のさまざまな実施形態の技術的な効果は、超音波プローブのチャンバ間のシーリング配置を改良する効果と、超音波プローブのより容易な保守および組立を可能にする効果のうちの少なくとも一方を含む。 Technical effects of various embodiments of the systems and methods described herein, the effect of improving the sealing arrangement between the chamber of the ultrasonic probe, to allow easier maintenance and assembly of the ultrasonic probe to at least one of the effects.

図1に、例えば超音波画像を取得し処理するために使用することができる超音波システム100の例示的な一実施形態のブロック図を示す。 Figure 1 shows a block diagram of an exemplary embodiment of an ultrasound system 100 that can be used to obtain and process the ultrasound image, for example. 超音波システム100は、トランスデューサ106内にありまたはトランスデューサの一部として形成された要素104(例えば圧電性結晶)のアレイを駆動して、体内または体積中にパルス超音波信号を発射させる送信器102を含む。 The ultrasound system 100 drives an array of formed elements 104 (e.g., a piezoelectric crystal) as part of with or transducers within the transducer 106, the transmitter to fire a pulse ultrasound signal into the body or volume 102 including. さまざまな幾何学的配置を使用することができ、プローブ(図示せず)の一部として1つまたは複数のトランスデューサ106を提供することができる。 Can use a variety of geometries can provide one or more of the transducers 106 as part of a probe (not shown).
発射されたパルス超音波信号は、例えば血球、筋肉組織のような体内の密度界面および/ Firing pulse ultrasound signal, for example blood cells, the density interface of the body, such as muscle tissue and /
または構造から後方散乱されて要素104に戻るエコーを生み出す。 Or produce an echo back backscattered element 104 from structure. このエコーは受信器108によって受信されビーム成形器110に提供される。 The echoes are provided is received by the receiver 108 to the beam shaper 110. ビーム成形器は、受信したこのエコーのビーム成形を実行し、RF信号を出力する。 Beamformer performs beamforming of the echoes received, and outputs an RF signal. このRF信号は次いでRFプロセッサ112によって処理される。 The RF signal is then processed by the RF processor 112. RFプロセッサ112は、このRF信号を復調してこのエコー信号を表すIQデータ対を形成する複雑な復調器(図示せず)を含むことができる。 RF processor 112 may include a complex demodulator for forming IQ data pairs the RF signal is demodulated representing this echo signal (not shown). 次いでこのRFまたはIQ信号データを、記憶(例えば一時記憶)用のRF/IQバッファ114に直接に送ることができる。 Then the RF or IQ signal data can be directly sent to storage (e.g., temporary storage) RF / IQ buffer 114 for.

超音波システム100はさらに、取得された超音波情報(すなわちRF信号データまたはIQデータ対)を処理し、表示システム118に表示するための超音波情報フレームを準備する信号プロセッサ116を含む。 The ultrasound system 100 further includes a signal processor 116 to prepare frames of ultrasound information for processing the acquired ultrasound information (i.e. RF signal data or IQ data pairs) on the display system 118. 信号プロセッサ116は、選択可能な複数の超音波モダリティに基づく1つまたは複数の処理操作を、取得された超音波情報に対して実行するように適合されている。 Signal processor 116 is adapted to perform the ultrasound information one or more processing operations based on the plurality of ultrasound modalities selectable were acquired. スキャニングセッション中にエコー信号が受け取られたときに、取得された超音波情報をリアルタイムで処理してもよい。 When the echo signal is received during scanning session, it may process the ultrasound data acquired in real time. それに加えてまたはその代わりに、スキャニングセッション中に、超音波情報がRF/IQバッファ114を一時的に記憶し、この超音波情報を、リアルタイムとは言えないライブまたはオフライン操作で処理してもよい。 Additionally or alternatively, during scanning session, ultrasound information is temporarily stored RF / IQ buffer 114, the ultrasound information may be treated in a live or off-line operation that it can not be said that the real-time .

超音波システム100は、ほぼヒトの眼の認知速度である毎秒50フレームを超えるフレームレートで超音波情報を連続的に取得することができる。 The ultrasound system 100 may continuously acquire ultrasound information at a frame rate greater than 50 frames per second is approximately perception rate of the human eye. 取得された超音波情報は、 Acquiring ultrasound information
より遅いフレームレートで表示システム118上に表示される。 It is displayed on the display system 118 at a slower frame rate. すぐに表示する予定のない取得された超音波情報の処理されたフレームを記憶するために画像バッファ122を含めてもよい。 It may include an image buffer 122 for storing the processed frames of acquired ultrasound information that is not scheduled to be displayed immediately. 例示的な一実施形態では、画像バッファ122が、少なくとも数秒分の超音波情報フレームを記憶するのに十分な容量を有する。 In an exemplary embodiment, the image buffer 122 has sufficient capacity to store frames of ultrasound information at least several seconds. これらの超音波情報フレームは、その取得順序または取得時刻に従って容易に取り出せる方法で記憶することができる。 These ultrasound information frame may be stored in a manner that easily taken out in accordance with the acquired order or acquisition time. 画像バッファ122は知られている任意のデータ記憶媒体を含むことができる。 Image buffer 122 may include any data storage medium known.

ユーザ入力装置120を使用して、超音波システム100の動作を制御することができる。 Using the user input device 120 can control the operation of the ultrasound system 100. ユーザ入力装置120は、例えばスキャンのタイプまたはスキャンに使用するトランスデューサのタイプを制御するためのユーザ入力を受信するための適当な装置および/またはユーザインタフェースとすることができる。 User input device 120 may be any suitable device and / or user interface for receiving user input for controlling the type of transducer used, for example, scanning type or scan.

図2に、例えば超音波画像を取得し処理するために使用することができる超音波システム150の例示的な他の実施形態のブロック図を示す。 Figure 2 shows a block diagram of another exemplary embodiment of an ultrasound system 150 that can be used to obtain and process the ultrasound image, for example. 超音波システム150は、送信器102および受信器108と通信するトランスデューサ106を含む。 The ultrasound system 150 includes a transducer 106 which communicates with the transmitter 102 and receiver 108. トランスデューサ106は超音波パルスを送り、スキャンされた超音波体積152の内側の構造からエコーを受け取る。 The transducer 106 sends an ultrasonic pulse and receives an echo from a scanned inside the structure of the ultrasound volume 152. メモリ154は、スキャンされた超音波体積152に由来する受信器108 Memory 154, the receiver 108 derived from the scanned ultrasound volume 152
からの超音波データを記憶する。 Stores ultrasound data from. スキャンされた超音波体積152は、例えば、とりわけ3Dスキャニング、リアルタイム3D画像化、体積スキャニング、位置決めセンサを有するトランスデューサを用いたスキャニング、ボクセル(Voxel)相関技法を使用したフリーハンドスキャニング、2Dスキャニング、アレイトランスデューサのマトリックスを用いたスキャニングを含む、さまざまな技法によって得ることができる。 Scanned ultrasound volume 152, for example, among others 3D scanning, real-time 3D imaging, volume scanning, scanning with transducers having positioning sensors, freehand scanning using a voxel (Voxel) correlation techniques, 2D scanning, array including scanning using a matrix of transducer can be obtained by various techniques.

直線経路、円弧状経路などに沿ってトランスデューサ106を動かし、その間に関心領域(region of interest:ROI)をスキャンする。 Linear path, moving the transducer 106 along such arcuate path, the region of interest during (region of interest: ROI) to scan. それぞれの直線または円弧位置で、トランスデューサ106は複数のスキャン平面156を得る。 In each linear or arcuate position, the transducer 106 obtains a plurality of scan planes 156. スキャン平面156は、隣接するスキャン平面156のグループまたはセットからなど、ある厚さに対して集められる。 Scan plane 156, such as from a group or set of adjacent scan planes 156 are collected for a certain thickness. スキャン平面156はメモリ154に記憶され、次いで体積スキャンコンバータ168に送られる。 Scan plane 156 is stored in the memory 154, and then sent to the volume scan converter 168. いくつかの例示的な実施形態では、トランスデューサ106がスキャン平面156の代わりにラインを取得し、メモリ154が、スキャン平面156ではなしにトランスデューサ106によって得られたラインを記憶する。 In some exemplary embodiments, the transducer 106 to get a line instead of the scan planes 156, memory 154, and stores the obtained line by the transducer 106 to release the scan plane 156. 体積スキャンコンバータ168は、スキャン平面156から生成するスライスの厚さを識別するスライス厚設定をスライス厚設定制御158から受け取る。 The volume scan converter 168 receives a slice thickness setting that identifies the thickness of the slice to generate a scan plane 156 from slice thickness setting control 158. 体積スキャンコンバータ168 Volume scan converter 168
は、複数の隣接するスキャン平面156から1つのデータスライスを生成する。 Generates one data slice from a plurality of adjacent scan planes 156. それぞれのデータスライスを形成するために得る隣接するスキャン平面156の数は、スライス厚設定制御158によって選択された厚さによって決まる。 The number of adjacent scan planes 156 obtained to form respective data slice is determined by the thickness selected by the slice thickness setting control 158. このデータスライスはスライスメモリ160に記憶され、体積レンダリングプロセッサ162によってアクセスされる。 The data slice is stored in the slice memory 160 and is accessed by a volume rendering processor 162.
体積レンダリングプロセッサ162は、データスライスに体積レンダリングを実行する。 The volume rendering processor 162 performs volume rendering on data slices.
体積レンダリングプロセッサ162の出力は、体積レンダリングされたこのデータスライスを処理して表示装置166に表示するビデオプロセッサ164に提供される。 The output of the volume rendering processor 162 is provided to a video processor 164 to be displayed on the display device 166 processes the data slices volume rendering.

それぞれのエコー信号サンプル(ボクセル)の位置は、幾何学的な正確さ(すなわち1 Position of each echo signal sample (voxel) is geometrical accuracy (i.e. 1
つのボクセルから次のボクセルまでの距離)および1つまたは複数の超音波応答(ならびにこの超音波応答から得られた値)に関して定義されることに留意されたい。 Note that defined with respect to One of the distance from the voxels to the next voxel) and one or more ultrasonic response (and the value obtained from the ultrasonic response). 適当な超音波応答にはグレースケール値、カラーフロー値、および血管ドップラー(angio D Suitable ultrasonic grayscale values ​​in response, color flow values, and vascular Doppler (angio D
oppler)またはパワードップラー情報が含まれる。 oppler) or power Doppler information is included. 超音波システム150はさらに、超音波システム150の動作を制御するためのユーザ入力またはユーザインタフェースを含むことができることに留意されたい。 The ultrasound system 150 may further noted that may include a user input or user interface for controlling the operation of the ultrasound system 150.

超音波システム100および150は追加の構成要素または異なる構成要素を含んでもよいことに留意されたい。 The ultrasound system 100 and 150 It should be noted that may include additional components or different components. 例えば超音波システム150は、スキャンパラメータ、スキャンモードの変更などを患者データの入力を制御するために含む、超音波システム150の動作を制御するためのユーザインタフェースまたはユーザ入力120(図1に示されている)を含むことができる。 For example the ultrasound system 150, scan parameters, shown and change the scan mode to the user interface or user input 120 (FIG. 1 for controlling the operation of including in order to control the input of patient data, the ultrasound system 150 and are) can contain.

図3に、超音波システム100および150によって取得することができる物体200 3, the object 200 can be acquired by ultrasound systems 100 and 150
の例示的な画像を示す。 It shows an exemplary image. 物体200は、半径方向の辺204と206が角度208で互いに発散した扇形の複数の断面によって画定された体積202を含む。 Object 200 includes a volume 202 defined radial edges 204 and 206 by a plurality of cross-section of the sector which diverge from each other at an angle 208. トランスデューサ1 The transducer 1
06(図1および2に示されている)は、電子的に超音波を集束させ縦方向に導いて、それぞれのスキャン平面156(図2に示されている)内の隣接するスキャンラインに沿ってスキャンし、電子的または機械的に超音波を集束させ横方向に導いて、隣接するスキャン平面156をスキャンする。 06 (shown in FIG. 1 and 2) is led vertically electronically focuses the ultrasound along adjacent scan lines in each scan plane 156 (shown in FIG. 2) scan Te, leading laterally focuses the electronic or mechanical ultrasound scans the scan plane 156 adjacent. トランスデューサ106によって得られたスキャン平面1 Scan plane obtained by the transducer 106 1
56は、図2に示すようにメモリ154に記憶され、体積スキャンコンバータ168によって球座標からデカルト座標にスキャン変換される。 56 is stored in the memory 154 as shown in FIG. 2, is scan-converted from the spherical coordinates by the volume scan converter 168 in Cartesian coordinates. 複数のスキャン平面156を含む体積が体積スキャンコンバータ168から出力され、スライスメモリ160にレンダリング領域210として記憶される。 Volume containing a plurality of scan planes 156 is output from the volume scan converter 168, and stored in the slice memory 160 as the rendering area 210. スライスメモリ160の中のレンダリング領域210は隣接する複数のスキャン平面156からなる。 Rendering area 210 in the slice memory 160 includes a plurality of scan planes 156 adjacent thereto.

レンダリング領域210は、オペレータがユーザインタフェースまたは入力を使用して、スライス厚212、幅214および高さ216を有するように画定することができる。 Rendering area 210, the operator can use the user interface or input, slice thickness 212 is defined to have a width 214 and height 216.
スライス厚設定制御158(図2に示されている)によって体積スキャンコンバータ16 Slice thickness setting control 158 volume by (shown in FIG. 2) scan converter 16
8(図2に示されている)を制御し、スライスの厚さパラメータを調整して、所望の厚さのレンダリング領域210を形成することができる。 8 controls (shown in FIG. 2), by adjusting the thickness parameter of the slice, it is possible to form a rendering region 210 of a desired thickness. レンダリング領域210は、スキャンされた超音波体積152のうち体積レンダリングされる部分を画定する。 Rendering area 210 defines a moiety volume rendering of the scanned ultrasound volume 152. 体積レンダリングプロセッサ162は、スライスメモリ160にアクセスし、レンダリング領域210 The volume rendering processor 162 accesses the slice memory 160, the rendering area 210
のスライス厚212に沿ってレンダリングする。 It renders along the slice thickness 212.

次に図1および2を参照する。 Referring now to Figure 1 and 2. 操作時、予め決められた実質的に一定の厚さを有するスライス(レンダリング領域210とも呼ぶ)がスライス厚設定制御158によって決定され、体積スキャンコンバータ168で処理される。 In operation, a predetermined substantially slices having a predetermined thickness (also referred to as a rendering area 210) is determined by the slice thickness setting control 158, it is processed in the volume scan converter 168. レンダリング領域210(図3に示されている)を表すエコーデータはスライスメモリ160に記憶することができる。 Echo data representing the rendering region 210 (shown in FIG. 3) can be stored in the slice memory 160. この予め決められる厚さは一般に約2mmから約20mmだが、応用およびスキャンされる領域のサイズによっては、約2mm未満の厚さまたは約20mmを超える厚さが適当な場合もある。 The pre-determined thickness is generally from about 2mm to about a 20mm but depending on the size of the area to be applied and the scan, sometimes a thickness greater than a thickness or about 20mm of less than about 2mm is adequate. スライス厚設定制御158は、離散的なまたは連続的な厚さ設定を有する回転可能ノブなどの制御部材を含むことができる。 Slice thickness setting control 158 may include a control member, such as a rotatable knob having a discrete or continuous thickness settings.

体積レンダリングプロセッサ162は、1つまたは複数の画像平面222(図3に示されている)の画像部分220上へレンダリング領域210を投影する。 The volume rendering processor 162 projects the rendering area 210 to the image portion 220 over the one or more image planes 222 (shown in Figure 3). 体積レンダリングプロセッサ162での処理に続いて、この画像部分220のピクセルデータをビデオプロセッサ164によって処理し、次いで表示装置166上に表示してもよい。 Following treatment with a volume rendering processor 162 processes the pixel data of the image part 220 by the video processor 164, and then may be displayed on the display device 166. レンダリング領域210は、体積202の中の任意の位置および任意の方向に配置することができる。 Rendering area 210 may be located at any position and any direction within the volume 202.
いくつかの状況では、スキャン中の領域のサイズに応じて、レンダリング領域210を体積202の小部分に限定したほうが有利な場合がある。 In some circumstances, depending on the size of the area being scanned, better to limit the rendering area 210 to a small part of the volume 202 may be advantageous.

図4に、超音波システム100または150とともに使用することができる超音波プローブ250の例示的な一実施形態のブロック図を示す。 Figure 4 shows a block diagram of an exemplary embodiment of the ultrasonic probe 250 that may be used with the ultrasound system 100 or 150. 超音波プローブ250は、トランスデューサアレイ/バッキングスタック252(以下「トランスデューサアレイ252」 The ultrasound probe 250, the transducer array / backing stack 252 (hereinafter "transducer array 252"
)、スキャンヘッドケーブルとして形成することができるトランスデューサたわみケーブル254、および処理電子回路を支持する複数の処理ボード256を含む。 ), The transducer deflection cable 254 can be formed as a scan head cables, and a plurality of processing boards 256 to support the processing electronics. 処理ボード2 Processing board 2
56はそれぞれ、位置メモリ258(後に述べるようにジオメトリRAM、エンコーダR Each 56 geometry RAM as described position memory 258 (later, the encoder R
AM、位置レジスタおよび制御レジスタを含むことができる)および信号プロセッサ26 AM, can include position and control registers) and signal processor 26
0を含むことができる。 It can contain 0. さらに位置メモリコントローラ262(例えば汎用CPU、マイクロコントローラ、PLDなど)を提供してもよく、このコントローラは通信インタフェース264を含む。 Further position memory controller 262 (e.g. a general purpose CPU, microcontroller, PLD, etc.) may be provided, the controller includes a communications interface 264.

通信インタフェース264は、通信線路268(例えばディジタル信号線)およびシステムケーブル270を介してホストシステム266とのデータ交換を確立する。 Communication interface 264 is a communication line 268 (e.g., a digital signal lines) and through a system cable 270 to establish a data exchange with the host system 266. さらに、 further,
例示的な一実施形態では、トランスデューサアレイ252に送信パルス波形を伝達し、ビーム成形後に受信信号をホストシステム266に伝達するために、システムケーブル27 In an exemplary embodiment, transmits a transmitting pulse wave to the transducer array 252, in order to transmit the received signal to the host system 266 after the beam shaping system cable 27
0が処理ボード256に接続した同軸ケーブル272を含む。 0 comprises a coaxial cable 272 connected to the processing board 256. プローブ250はさらに、 Probe 250 is further,
プローブ250をホストシステム266に接続するコネクタ274を含むことができる。 It may include a connector 274 that connects the probe 250 to the host system 266.

トランスデューサたわみケーブル254を処理ボード256に対して保持するためクランプ276を提供してもよい。 It may provide a clamp 276 for holding the transducer deflection cable 254 to the processing board 256. クランプ276はそれによって、トランスデューサたわみケーブル254と処理ボード256の間の電気接続の確立することを助ける。 Clamp 276 thereby helps to establish the electrical connection between the processing board 256 transducer deflection cable 254. クランプ2 Clamp 2
76はダウエルピン278およびボルト280を含むことができるが、他の実施態様も適当である。 76 can include a dowel pin 278 and bolts 280, other embodiments are also suitable.

図5に関して後に詳述するが、トランスデューサアレイ252はバッキングスタックに結合される。 Although described in detail below with respect to FIG. 5, the transducer array 252 is coupled to the backing stack. トランスデューサたわみケーブル254はバッキングスタックを通した電気信号接続を提供する。 Transducer deflection cable 254 provides an electrical signal connection through backing stack. 例示的な一実施形態では、それぞれが50の信号結合を有する42 In an exemplary embodiment, 42 each having a signal coupling 50
本のトランスデューサたわみケーブル254が提供される。 Transducer deflection cable 254 of the present is provided. したがってこれらのトランスデューサたわみケーブル254は、トランスデューサアレイ252の中の2100ものトランスデューサ要素に対する送信および受信信号接続をサポートする。 Thus, these transducers deflection cable 254 supports the transmission and reception signal connections to 2100 things transducer elements in the transducer array 252. ただしこれよりも少ない数を使用してもよい。 However it may be used a few less than this. 例えば、処理ボード256はそれぞれ6本のトランスデューサたわみケーブル254に連結することができ、それによって300個のトランスデューサ要素に対する信号接続を含む。 For example, processing board 256 may be coupled to the transducer deflection cable 254, respectively six, thereby including a signal connection to the 300 transducer elements.

処理ボード256は、たわみケーブル254のように、例えばポリイミド、ポリエステルなどのたわみ性材料から形成することができる。 Processing board 256, so that the deflection cable 254, such as polyimide, can be formed from a flexible material such as polyester. 処理ボード256は、トランスデューサアレイ252の受信アパーチャに関してビーム成形を実行する信号プロセッサ260を含む、トランスデューサアレイ252用の処理電子回路を含む。 Processing board 256 includes a signal processor 260 that performs beamforming on the received aperture of the transducer array 252 includes processing electronics for the transducer array 252.

信号プロセッサ260はそれぞれ例えば、トランスデューサアレイ252上の選択された空間位置に画定された4つの受信アパーチャを処理することができる。 Signal processor 260 respectively, for example, can process four receiving apertures defined at selected spatial locations on the transducer array 252. 受信アパーチャは、例えば5つの要素からなる列の下に4つの要素からなる列が、この4つの要素の列の下に3つの要素からなる列が、この3つの要素の列の下に2つの要素からなる列が、この2つの要素の列の下に1つの要素からなる列が配置された、15個の音響トランスデューサ要素を含む三角形の開口とすることができる。 Receiving aperture, the column of four elements under the column of five elements example, the four columns of three elements under the column elements, two under the column of the three elements columns of elements, columns of one of the elements under the column of the two elements are arranged, it may be the opening of a triangle including the 15 of the acoustic transducer elements. さらに、処理ボード256はそれぞれ5 Further, each of the processing board 256 5
つの信号プロセッサ260を含むことができる。 One of the may include a signal processor 260. したがって、受信方向では、処理ボード256がそれぞれ、15個の音響トランスデューサ要素をそれぞれが含む20個の受信アパーチャを処理することができる。 Thus, in the receive direction, processing board 256, respectively, can be processed 20 receiving apertures each containing fifteen acoustic transducer elements.

超音波ビームごとに、位置メモリコントローラ262が、(例えば別々のたわみケーブルによって運ばれる)ディジタル信号線273を介して、それぞれの処理ボード256上のそれぞれの位置メモリ258に接続する。 For each ultrasound beam, the position memory controller 262 via a digital signal line 273 (carried by, for example, by a separate deflection cable) connected to the respective position memory 258 on the respective processing board 256. 位置メモリコントローラ262は、処理ボード256上の信号処理プロセッサ260によって処理されるそれぞれの受信アパーチャに対する空間位置情報をそれぞれの位置メモリ258に伝達する。 Position memory controller 262 transmits the spatial positional information for each of the receive aperture to be processed by the signal processor 260 on the processing board 256 to each position memory 258. ディジタル信号線273 Digital signal line 273
は例えば、それぞれの処理ボード256のためのクロック線、それぞれの処理ボード25 Clock line for, for example, each of the processing board 256, each processing board 25
6のためのシリアルコマンドデータ線、それぞれの処理ボード256に接続された2本のデータ線(合計14本のデータ線)、1つまたは複数の信号処理プロセッサ260に対する出力イネーブル、およびテスト信号を含む。 Serial command data line for 6, each processing board 256 connected to two data lines (total of 14 data lines), the output enable for one or more of the signal processor 260, and a test signal .

位置メモリコントローラ262は、例えば同期シリアルポートの一部を構成することができるディジタル信号線273上でホストシステム266と通信する。 Position memory controller 262 communicates with the host system 266 over a digital signal line 273, which can for example constitute a part of a synchronous serial port. そのために、通信インタフェース264およびディジタル信号線273は、例えば接地された遮蔽/中心信号ワイヤを有する同軸ケーブルを含む低電圧差動信号インタフェースを実現してもよい。 Therefore, the communication interface 264 and the digital signal line 273, may implement LVDS interface including a coaxial cable having a shielding / center signal wire, for example a grounded.
位置メモリコントローラ262はキャッシュメモリ275、例えば1〜8メガバイトのスタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)のブロックを含む。 Position memory controller 262 includes a block of the cache memory 275, for example from 1 to 8 megabytes of static random access memory (SRAM).

図5に、トランスデューサアレイ252の例示的な一実施形態を示す。 Figure 5 illustrates one exemplary embodiment of a transducer array 252. トランスデューサアレイ252は、電気エネルギーを音響エネルギーに、音響エネルギーを電気エネルギーに変換する圧電セラミック302を含む。 The transducer array 252, the electrical energy into acoustic energy, comprising a piezoelectric ceramic 302 for converting acoustic energy into electrical energy. 圧電セラミック302はトランスデューサアレイ252の中央に位置する。 The piezoelectric ceramic 302 is located in the center of the transducer array 252. 信号側では、圧電セラミック302が、トランスデューサたわみケーブル254の互層からなるz軸バッキングブロック304と、この固体バッキングブロック304に結合された音響吸収材料308とに取り付けられている。 In the signal side, the piezoelectric ceramic 302, a z-axis backing block 304 consisting of alternating layers of the transducer deflection cable 254 is attached to an acoustic absorbent material 308 which is coupled to the solid backing block 304.

バッキングブロック304は、トランスデューサたわみケーブル254の方向に垂直な方向に切断されており、それによって個々のトランスデューサたわみケーブル254の回路トレース306の端が露出して高密度信号接続を提供する。 Backing block 304 is cut in a direction perpendicular to the direction of the transducer deflection cable 254, it provides a high-density signal connection thereby to expose the edge of the circuit traces 306 of individual transducer deflection cable 254. セラミック302、導電性内側音響マッチング層310(例えばアンチモン−黒鉛などの金属充てん黒鉛)、およびバッキングブロック304の上面は、1回の操作でダイシングされて、トランスデューサたわみケーブル254の中のそれぞれのたわみ回路トレース306の上に中心を有する分離した音響トランスデューサ要素312を形成している。 Ceramic 302, conductive inner acoustic matching layer 310 (e.g., antimony - metal filling graphite such as graphite), and the upper surface of the backing block 304 is diced in a single operation, each of the deflection circuit in the transducer flexure cable 254 forming an acoustic transducer elements 312 separated has a center on the trace 306. したがってz軸バッキングブロック304上には信号平面313がある。 Therefore, there is a signal plane 313 on the z-axis backing block 304.

それぞれの回路トレース306は、1つのトランスデューサ要素312の下端、すなわち信号側と接触する。 Each circuit trace 306, the lower end of one transducer element 312, i.e. in contact with the signal side. プラスチックから形成することができる外側音響マッチング層31 Outer acoustic matching layer 31 may be formed from plastic
6の1つの面を接地金属層314が覆っている。 One face of 6 the ground metal layer 314 covers. このマッチング層316はそれぞれの要素312の上面に取り付けられて、トランスデューサアレイ252のこの面を横切る接地接続を形成する。 The matching layer 316 is attached to the upper surface of each element 312, forming a ground connection across the face of the transducer array 252. 分離して分離された要素とするため外側マッチング層316は部分的にダイシングされており、それによってトランスデューサ要素312の許容される角度を改良する。 Outer matching layer 316 to the separation to separate elements are partially diced, thereby improving the acceptable angle of the transducer elements 312. しかし例示的な一実施形態では、このダイシングが接地金属層314まで侵入しない。 However, in one exemplary embodiment, the dicing does not penetrate to the ground metal layer 314.

それぞれのトランスデューサ要素312への電気的な接地接続は、トランスデューサの最も外側の要素318を介して実施される。 Electrical ground connection to the respective transducer elements 312 is performed via the outermost elements 318 of the transducer. セラミック302の表面のラップアラウンド接地320も提供される。 Wraparound ground 320 of the surface of the ceramic 302 is also provided. トランスデューサアレイ252をスキャンヘッドまたはヘッドシェルに取り付けた後に、薄いシリコーン保護フェーシングを適用してもよい。 After attaching the transducer array 252 to scan head or head shell may be applied a thin silicone protective facings.

希望または必要に応じて(例えばプローブのタイプまたは応用に基づいて)、さまざまな相互接続を有するさまざまなトランスデューサアレイを使用することができることに留意されたい。 If desired or required (e.g., based on the probe type or application), it should be noted that it is possible to use various transducer array having various interconnections. 例えば、図5は、非常に高密度の電気インタフェースを必要とするアレイ( For example, Figure 5 is an array which requires a very high density electrical interface (
例えば2次元(2D)アレイ)に適した相互接続構成を示す。 For example showing the interconnection structure suitable for two-dimensional (2D) array). しかし、他のタイプのアレイ、例えば1次元(1D)アレイはこの高密度電気インタフェースを必要とせず、他の相互接続構成のほうがより適当な場合がある。 However, other types of arrays, for example, one-dimensional (1D) array without requiring a high-density electrical interface, there is a case towards the other interconnection arrangement is more suitable. 例えば、図6に示すように、1Dアレイ応用では、1Dアレイが、回路トレース306がトランスデューサアレイ252の要素と接触する単一のトランスデューサたわみケーブル254を含む。 For example, as shown in FIG. 6, the 1D array applications, 1D array comprises a single transducer deflection cable 254 circuit traces 306 is in contact with the elements of the transducer array 252. トランスデューサたわみケーブル254上の回路トレース306が互いに隣接して配置されるため、トランスデューサアレイ252の要素は互いに隣接して配置される。 Since the circuit traces 306 on the transducer flexure cable 254 are disposed adjacent to each other, elements of the transducer array 252 is positioned adjacent to each other. 単一のトランスデューサたわみケーブル254を有する同様の構成、例えば1.25D、1.5Dまたは1.75Dアレイを有する構成を使用してもよい。 Same configuration with a single transducer deflection cable 254, for example 1.25D, may be used a structure having a 1.5D or 1.75D arrays.

図7および8に、ホストシステム266(図4に示されている)と通信するトランスデューサアレイ252を有するプローブ250、具体的には体積画像化プローブの例示的な一実施形態を示す。 7 and 8, a probe 250 having a transducer array 252 that communicates with a host system 266 (shown in FIG. 4), specifically illustrating an exemplary embodiment of a volume imaging probe. プローブ250は、第1のチャンバ332(例えばドライチャンバ) Probe 250 includes a first chamber 332 (for example, dry chamber)
と第2のチャンバ334(例えばウェットチャンバ)とを有するハウジング330を含む。 When including a housing 330 and a second chamber 334 (e.g., wet chamber). 第1のチャンバ332と第2のチャンバ334は、単一のユニット(例えば単一構造体)として形成してもよく、または1つに接続された別個のユニット(例えばモジュール設計)として形成してもよい。 The first chamber 332 and second chamber 334 is formed as a single unit (for example, a single structure) separate unit connected well, or one formed as (for example module design) it may be. 例示的な一実施形態では、第1のチャンバ332が、トランスデューサアレイ252を機械的に制御するための駆動手段およびトランスデューサアレイ252を電気的に制御するための通信手段をその中に含むドライチャンバまたは空気チャンバである。 In an exemplary embodiment, the first chamber 332, a dry chamber or a communication means for electrically controlling the drive means and the transducer array 252 to mechanically control the transducer array 252 therein is an air chamber. 駆動手段は一般に、モータ336(例えばステッパモータ)と、ベルト駆動およびロープ駆動を有する2段式歯車配置などの歯車配置338とを含む。 Driving means generally includes motor 336 (e.g. a stepper motor), and a gear arrangement 338, such as a 2-stage type gear arrangement with a belt drive and a rope drive. ホストシステム266と通信してトランスデューサアレイ252の要素を駆動する(例えばトランスデューサアレイ252の要素を選択的に活動化させる)ために、通信手段は一般に、システムケーブル270と、1本または数本の通信線路を有し接続インタフェース283によってシステムケーブル270に相互接続された接続部材281(例えば2枚の相互接続フレキシブルプリント回路板)とを含む。 To communicate with the host system 266 to drive the elements of the transducer array 252 (e.g., to selectively activate elements of the transducer array 252), communication means generally includes a system cable 270, the communication of one or this number the connection interface 283 includes a line and a connection member 281 which is interconnected to the system cable 270 (e.g., two interconnected flexible printed circuit board).

本明細書では駆動手段および通信手段が特定の構成部品を有するように記載されているが、これらの手段がそのように限定されるわけではないことに留意されたい。 Although the drive means and the communication means herein are described as having certain components, it should be noted that these measures can not be so limited. 例えば、駆動手段は別の歯車配置を有することができ、通信手段は別の接続部材または伝送線路を有することができる。 For example, the drive means may have a different gear arrangement, the communication means can have different connection members or transmission lines.

この例示的な実施形態では、第2のチャンバ334が、トランスデューサアレイ252 In the exemplary embodiment, the second chamber 334, the transducer array 252
を動かす(例えば回転させる)ためのトランスデューサ駆動手段と、トランスデューサアレイ252の要素(例えば圧電セラミック302)を選択的に駆動するためのトランスデューサ制御手段とをその中に含むウェットチャンバ(例えばその中に音響液体を有するチャンバ)である。 Moving the acoustic and (e.g. rotated thereby) transducer driving means for, and a transducer control means for selectively driving the elements of the transducer array 252 (e.g., a piezoelectric ceramic 302) in a wet chamber (e.g. the containing therein a chamber) having a liquid. トランスデューサ駆動手段は一般に、スキャンヘッドハウジング362 Transducer drive means generally scan head housing 362
に接続され、例えばブラケット(図示せず)上に支持され、駆動手段によって駆動されたときにトランスデューサアレイ252をスキャンヘッド364の一部として動かすように動作するドライブシャフト360を含む。 It is connected to, for example, is supported on a bracket (not shown), including a drive shaft 360 which operates to move the transducer array 252 as part of the scan head 364 when driven by the drive means. さらに、スキャンヘッドハウジング362を支持するための支持部材(図示せず)を提供してもよく、例えば駆動手段およびトランスデューサ駆動手段に適当な張力がかかるようにバイアスばね366を提供してもよい。 Furthermore, may provide support member may be provided (not shown), for example, the drive means and the bias spring 366 so take appropriate tension to the transducer driving means for supporting the scan head housing 362. ハウジング330の一部として形成され、スキャンヘッドハウジング362を取り囲む音響膜368を提供してもよいことに留意されたい。 Formed as part of the housing 330, it is noted that may provide an acoustic film 368 surrounding the scan head housing 362.

トランスデューサ制御手段は一般に、システムケーブル270とトランスデューサアレイ252とを接続部材281を介して接続しこれらの間の通信を提供する1本または数本の通信線路を有する接続部材340(例えば4枚のスキャンヘッドフレキシブルプリント回路板)を含む。 The transducer control means is generally the system cable 270 and connecting member 340 (e.g. four scans with one or several of the communication line to the transducer array 252 is connected via a connecting member 281 to provide communication between these It includes a head flexible printed circuit board). 例示的な一実施形態では、接続部材281および340がそれぞれ、1 In an exemplary embodiment, the connection members 281 and 340, respectively, 1
枚または数枚のフレキシブルプリント回路板343および344から形成され、接続部材281と340が後に詳述するように、例えばリジッドプリント回路板などの剛性接続インタフェース345を介して相互接続される。 Like or formed from several sheets of the flexible printed circuit board 343 and 344, as described later in detail the connection member 281 and 340, are interconnected via a rigid connection interface 345, such as a rigid printed circuit board. しかし、接続部材281および340は、 However, the connecting members 281 and 340,
希望または必要に応じて適当な任意の材料および/または構成部品から形成することができることに留意されたい。 Note that it is possible, if desired or necessary be formed from any suitable materials and / or components. 一般に、接続部材281および340は、例えばプローブのタイプ、プローブ内の位置または応用に基づいて、希望または必要に応じたたわみ性/剛性を有するように形成される。 Generally, the connecting members 281 and 340, for example, type of probe, based on the position or application in the probe is formed to have a flexible / rigid that if desired or necessary. 例えば、接続部材281および340の弾性係数または平均弾性係数は、プリント回路板上の金属層の分布の結果でありプローブのタイプに基づいて選択することができるプリント回路板部分の配線レイアウトによって決定することができる。 For example, the elastic coefficient or the average elastic modulus of the connecting member 281 and 340 is determined by the wiring layout of a printed circuit board portion can be selected based on the type of result a is the probe of the distribution of the metal layer on the printed circuit board be able to. したがって接続部材281および340の材料のたわみ性/剛性は希望または必要に応じて変更することができる。 Thus flexibility / rigidity of the material of the connection members 281 and 340 can be varied as desired or required. 一般に、接続部材281は、システムケーブル270との接続に対して十分な安定性を提供し、同時に他の構成部品(例えばモータ336)を避けて配置できるように形成される。 In general, the connection member 281, provides sufficient stability for the connection to the system cable 270 is formed so as to be positioned at the same time avoiding the other components (e.g., motor 336). 一般に、接続部材340は、プローブの適正な機能および/または動作を保証する(例えば剛性接続インタフェース345と可動トランスデューサアレイ252との間の適当かつ信頼性の高い相互接続を保証する)十分なたわみ性および耐久性を提供するように形成される。 In general, the connection member 340 (to ensure adequate and reliable interconnection between the example rigid connection interface 345 with the movable transducer array 252) to ensure proper function and / or operation of the probe sufficiently flexible and it is formed so as to provide durability.

例示的な一実施形態では、剛性接続インタフェース345が、例えば第1のチャンバ3 In an exemplary embodiment, the rigid connection interface 345, for example, the first chamber 3
32と第2のチャンバ334の間の壁(例えば流体不透過壁)などのシーリング部材34 32 the sealing member 34 such as a wall (e.g., fluid impervious wall) between the second chamber 334
6の一部を構成する。 6 constitute a part of. 剛性接続インタフェース345は、シーリング部材346と一体に形成してもよいし、または図9に示すように、例えば接着シーリング(例えばエポキシ樹脂)または他のシーリング部材(例えばOリング)を使用してシーリング部材346とシーリング係合させてもよい。 Rigid connection interface 345 may be formed integrally with the sealing member 346, or as shown in FIG. 9, for example using an adhesive sealing (e.g. epoxy resin) or other sealing member (e.g. O-ring) sealing member 346 and may be sealing engaged engaged. これらの例示的なさまざまな実施形態では、剛性接続インタフェース345とシーリング部材346が単一の単一構造体である。 In these various illustrative embodiments, the rigid connection interface 345 and the sealing member 346 is a single unitary structure. 剛性接続インタフェース345に加わる可能性がある機械的負荷に耐えるための機械的安定性を提供し、シーリング部材346にかかる圧力を低減させるために、シーリング部材346に接続された追加の部材(例えばクランプ393を有する枠391)を提供してもよいことに留意されたい。 Provides mechanical stability to withstand the mechanical loads that may be applied to the rigid connection interface 345, in order to reduce the pressure on the sealing member 346, additional members (for example, a clamp which is connected to the sealing member 346 it is noted that may provide a frame 391) with 393. 機械的負荷は例えば、フレキシブルプリント回路板344または相互接続部材34 Mechanical load, for example, a flexible printed circuit board 344 or interconnect member 34
8によって剛性接続インタフェース345に加えられる可能性がある。 Which may be added to the rigid connection interface 345 by 8. 機械的負荷は例えば、とりわけ本明細書に記載されているフレキシブルプリント回路板344の運動、第1 Mechanical load, for example, especially the movement of the flexible printed circuit board 344 as described herein, first
のチャンバ332と第2のチャンバ334の間の圧力差、および/または相互接続部材3 Chamber 332 of the pressure differential between the second chamber 334, and / or interconnection member 3
48を介して剛性接続インタフェース345に誘導されるシステムケーブル270の張力によって生じる可能性がある。 May be caused by the tension of the system cable 270 induced the rigid connection interface 345 via 48.

接続部材340の第1の部分350(例えば第1の端部)で接続部材340は剛性接続インタフェース345に接続され、剛性接続インタフェース345は相互接続部材348 Connecting members 340 at first portion 350 of the connecting member 340 (e.g., first end portion) is connected to the rigid connection interface 345, the rigid connection interface 345 is interconnected members 348
(例えばボード−ボードコネクタ)を介して接続部材281に接続される。 (Eg Board - Board connector) is connected to the connecting member 281 via a. 接続部材34 Connecting members 34
0の第2の部分352(例えば第2の端部)で、接続部材340はトランスデューサアレイ252に接続される。 In the second part 352 of 0 (for example, the second end), connecting member 340 is connected to the transducer array 252. 第1の部分350および第2の部分352に接続するために追加のコネクタまたは異なるコネクタを使用してもよいことに留意されたい。 It is noted that may use additional connectors or different connector for connection to the first portion 350 and second portion 352. これによって接続部材281および340は、システムケーブル270を介したトランスデューサアレイ252とホストシステム266の間の通信を提供する。 This connecting member 281 and 340, providing communication between the transducer array 252 and the host system 266 via the system cable 270. さらに、トランスデューサアレイ252の要素の動作を制御するためにトランスデューサアレイ252に接続された多重化回路など、追加の制御部材または異なる制御部材を提供してもよい。 Furthermore, such multiplexing circuit connected to the transducer array 252 to control the operation of the elements of the transducer array 252 may provide additional control member or a different control members.

本明細書ではトランスデューサ駆動手段およびトランスデューサ制御手段が特定の構成部品を有するように記載されているが、これらの手段がそのように限定されるわけではないことに留意されたい。 Although transducer drive means and transducer control means in the present specification are described as having certain components, it should be noted that these measures can not be so limited. 例えばトランスデューサ駆動装置は別のシャフト配置を有することができ、トランスデューサ制御装置は別の制御回路または伝送線路を有することができる。 For example the transducer driving apparatus may have a separate shaft arrangement, the transducer controller can have a separate control circuit or transmission line. さらに、必要または希望に応じて、かつ/あるいはプローブ250の特定のタイプおよび応用に基づいて、プローブ250に接続された追加の構成部品または異なる構成部品を提供してもよいことに留意されたい。 Furthermore, if necessary or desired, and / or based on the specific types and applications of the probe 250, it is noted that may provide a component or different components added which are connected to the probe 250. 例えば、プローブ250のタイプに基づいてトランスデューサアレイ252を覆うレンズを提供してもよい。 For example, it is possible to provide a lens that covers the transducer array 252 based on the type of the probe 250.

例示的な一実施形態では、図10に示すように、第1のチャンバ332と第2のチャンバ334が、シーリング部材346(例えば流体不透過壁)によって分離され、剛性接続インタフェース345がシーリング部材346の一部を構成する。 In an exemplary embodiment, as shown in FIG. 10, a first chamber 332 is a second chamber 334, separated by a sealing member 346 (e.g., fluid impervious wall), the rigid connection interface 345 is a sealing member 346 and constitute a part of. シーリング部材346 Sealing member 346
は、第1のチャンバ332と第2のチャンバ334の間に液密シーリング配置を提供し、 Providing the fluid-tight sealing disposed between the first chamber 332 second chamber 334,
シーリング部材346は、第1および第2のチャンバ332および334のうちの一方のチャンバの一部として一体に形成してもよい。 The sealing member 346 may be integrally formed as part of one of the chambers of the first and second chambers 332 and 334. 例えば駆動手段の一部分(例えばロープ駆動のロープ部分)をそこに通すことができる1つまたは複数のスロットまたは開口370 For example, one or more slots which can pass through a portion of the drive means (e.g., rope portions of the rope drive) therein or aperture 370
をシーリング部材346の一部として提供してもよい。 It may be provided as part of the sealing member 346. 第1のチャンバ332と第2のチャンバ334の間の適当なシーリングを保証するため、スロットまたは開口370は、例えばシーリングガスケット、エポキシ樹脂または他の適当なシーリング部材でシールされる。 To ensure proper sealing between the first chamber 332 of the second chamber 334, slots or openings 370, for example a sealing gasket, is sealed with epoxy resin or other suitable sealing member. 接続部材281は、相互接続部材348に接続するためのコネクタ端271を含んでもよいことに留意されたい。 Connecting member 281, it is noted that may include a connector end 271 for connection to the interconnect member 348.

したがって図11に示すように、トランスデューサアレイ252は接続部材281および340を介してシステムケーブル270に接続される。 Thus, as shown in FIG. 11, the transducer array 252 is connected to the system cable 270 via the connecting members 281 and 340. システムケーブル270は次いでホストシステム266に接続する。 System cables 270 then connects to the host system 266.

接続部材281および340は図12〜14に示すように、可動トランスデューサアレイ252の要素との通信およびこれらの要素の動作の制御(例えばトランスデューサアレイ252の要素の選択的駆動)を可能にする。 The connecting members 281 and 340 as shown in FIG. 12 to 14, to allow communication and control of the operation of these elements and the moveable element transducer array 252 (e.g., selective driving of the elements of the transducer array 252). さらに接続部材281および340は剛性接続インタフェース345とともに、改良されたシーリング配置およびよりモジュール性の高いプローブ設計(例えば2つのチャンバを取外し可能に接続できる)を提供する。 Further connecting members 281 and 340 together with the rigid connection interface 345, to provide an improved sealing arrangement and more Modules highly probe design (for example, detachably connected to the two chambers). トランスデューサアレイ252を、例えば1D、1.25D、1.5D、1.75Dおよび2D動作モードなどのさまざまなモードで動作するように構成してもよいことに留意されたい。 The transducer array 252, for example 1D, note 1.25D, 1.5D, that may be configured to operate in various modes, such as 1.75D and 2D mode of operation.

具体的なさまざまな実施形態に関して本発明を説明してきたが、請求項の趣旨および範囲に含まれる変更を加えて本発明を実施できることを当業者は理解しよう。 The invention has been described in terms of various specific embodiments, those skilled in the art that the invention can be practiced with modification within the spirit and scope of the claims will understand. また、特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。 Also, signs in the claims are merely used for easier understanding of the present invention, not intended to be used with the intention of narrowing the scope of the present invention. そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。 The matters described in the claims of the present application is incorporated herein, it is part of the matters set forth herein.

本発明の例示的な一実施形態に基づく超音波システムのブロック図である。 It is a block diagram of an ultrasound system according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な他の実施形態に基づく超音波システムのブロック図である。 It is a block diagram of an ultrasound system according to an exemplary another embodiment of the present invention. 図1および2のシステムによって取得される本発明の例示的な一実施形態に基づく物体の画像の透視図である。 Is a perspective view of an object image in accordance with an exemplary embodiment of the present invention obtained by the Figure 1 and 2 of the system. ホストシステムと通信する本発明の例示的な一実施形態に基づく超音波プローブのブロック図である。 It is a block diagram of an exemplary ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention that communicates with a host system. 図4に示した超音波プローブの中で使用することができるトランスデューサ要素のアレイを含む例示的なトランスデューサスタックの透視図である。 It is a perspective view of an exemplary transducer stack including an array of transducer elements that can be used in an ultrasonic probe shown in FIG. 図4に示した超音波プローブの中で使用することができるトランスデューサ要素のアレイを含む例示的な他のトランスデューサスタックの透視図である。 It is a perspective view of an exemplary other transducer stack including an array of transducer elements that can be used in an ultrasonic probe shown in FIG. 本発明の例示的な一実施形態に基づくプローブの立断面図である。 It is an elevational sectional view of a probe in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. 図7の線8−8に沿ってとった立面図である。 It is an elevational view taken along line 8-8 of FIG. 本発明の例示的な他の実施形態に基づくプローブの断面図である。 It is a cross-sectional view of a probe according to an exemplary another embodiment of the present invention. 超音波プローブのチャンバ間の壁の一部を構成する剛性接続インタフェースを示す、本発明の例示的な一実施形態に基づく超音波プローブの部分立断面図である。 It shows a rigid connection interface which constitutes a part of the wall between the chambers of the ultrasonic probe, a partial elevational sectional view of an ultrasonic probe according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示的な一実施形態に基づく超音波プローブの接続配置を示すブロック図である。 Is a block diagram showing the connection arrangement of an exemplary ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention. 可動スキャンヘッドを示す、本発明の例示的な一実施形態に基づく超音波プローブの立断面図である。 Shows the movable scan head, is an elevational sectional view of an ultrasonic probe according to an exemplary embodiment of the present invention. 可動スキャンヘッドを示す、本発明の例示的な一実施形態に基づく超音波プローブの立断面図である。 Shows the movable scan head, is an elevational sectional view of an ultrasonic probe according to an exemplary embodiment of the present invention. 可動スキャンヘッドを示す、本発明の例示的な一実施形態に基づく超音波プローブの立断面図である。 Shows the movable scan head, is an elevational sectional view of an ultrasonic probe according to an exemplary embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100 超音波システム 102 送信器 104 トランスデューサ要素 106 トランスデューサ 108 受信器 110 ビーム成形器 112 RFプロセッサ 114 RF/IQバッファ 116 信号プロセッサ 118 表示システム 120 ユーザ入力装置 122 画像バッファ 150 超音波システム 152 超音波体積 154 メモリ 156 スキャン平面 158 スライス厚設定制御 160 スライスメモリ 162 体積レンダリングプロセッサ 164 ビデオプロセッサ 166 表示装置 168 体積スキャンコンバータ 200 物体 202 体積 204 半径方向の辺 206 半径方向の辺 208 角度 210 レンダリング領域 212 スライス厚 214 幅 216 高さ 222 画像平面 250 超音波プローブ 252 トランスデューサアレイ/ 100 ultrasound system 102 transmits 104 the transducer elements 106 Transducer 108 receiver 110 beamformer 112 RF processor 114 RF / IQ buffer 116 signal processor 118 display system 120 user input device 122 image buffer 150 ultrasound system 152 ultrasound volume 154 memory 156 scan plane 158 slice thickness setting control 160 slice memory 162 volume rendering processor 164 video processor 166 display device 168 volume scan converter 200 object 202 a volume 204 radial side 206 radial side 208 angle 210 rendering area 212 slice thickness 214 width 216 height 222 image plane 250 ultrasonic probe 252 transducer array / バッキングスタック 254 トランスデューサたわみケーブル 256 処理ボード 258 位置メモリ 260 信号プロセッサ 262 位置メモリコントローラ 264 通信インタフェース 266 ホストシステム 268 通信線路 270 システムケーブル 271 コネクタ端 272 同軸ケーブル 273 ディジタル信号線 274 コネクタ 275 キャッシュメモリ 276 クランプ 278 ダウエルピン 280 ボルト 281 接続部材 283 接続インタフェース 302 圧電セラミック 304 z軸バッキングブロック 306 回路トレース 308 音響吸収材料 310 導電性内側音響マッチング層 312 音響トランスデューサ要素 313 信号平面 314 接地金属層 316 外側音響マッチング層 318 最も外側のトランスデューサ要素 Backing stack 254 transducer deflection cable 256 processing board 258 position memory 260 signal processor 262 position memory controller 264 communication interface 266 the host system 268 communication lines 270 system cable 271 connector end 272 coaxial cable 273 a digital signal line 274 connector 275 cache memory 276 clamp 278 dowel pins 280 volts 281 connecting member 283 connecting interface 302 piezoceramic 304 z-axis backing block 306 circuit traces 308 acoustic absorbent material 310 conductive inner acoustic matching layer 312 acoustic transducer elements 313 signal plane 314 grounded metal layer 316 outside the acoustic matching layer 318 outermost The transducer element 20 ラップアラウンド接地 330 ハウジング 332 第1のチャンバ 334 第2のチャンバ 336 モータ 338 歯車配置 340 接続部材 343 フレキシブルプリント回路板 344 フレキシブルプリント回路板 345 剛性接続インタフェース 346 シーリング部材 348 相互接続部材 350 接続部材340の第1の部分 352 接続部材340の第2の部分 360 ドライブシャフト 362 スキャンヘッドハウジング 364 スキャンヘッド 366 バイアスばね 368 音響膜 370 スロットまたは開口 391 枠 393 クランプ 20 wraparound ground 330 housing 332 first chamber 334 second chamber 336 the motor 338 gear arrangement 340 connecting member 343 flexible printed circuit board 344 a flexible printed circuit board 345 rigid connection interface 346 sealing member 348 interconnecting member 350 connecting member 340 the first portion 352 second portion 360 drive shaft 362 scan head housing 364 scan head 366 bias spring 368 acoustic membrane 370 slot or opening 391 frame 393 clamping the connecting member 340

Claims (10)

  1. 第1のチャンバ(332)と、 The first chamber (332),
    第2のチャンバ(334)と、 A second chamber (334),
    前記第1のチャンバと前記第2のチャンバの間のシーリング部材(346)と、 A sealing member (346) between the first chamber and the second chamber,
    それぞれの前記第1および第2のチャンバの中のたわみ性接続部材(281、340) Each of the flexible connecting member in said first and second chambers (281,340)
    と、 When,
    前記シーリング部材の少なくとも一部を構成し、前記第1のチャンバの中の前記たわみ性接続部材を前記第2のチャンバの中の前記たわみ性接続部材に接続する剛性接続インタフェース(345)と を備えた超音波プローブ(250)。 It said constitutes at least a part of the sealing member, and a first chamber the flexible rigid connection interface for connecting to said flexible connecting member in the connecting member and the second chamber in the (345) ultrasound probe (250).
  2. 前記シーリング部材(346)が、前記第1のチャンバ(332)と第2のチャンバ(3 Said sealing member (346) is said first chamber (332) and the second chamber (3
    34)の間の壁を構成した、請求項1記載の超音波プローブ(250)。 To constitute a wall between the 34), according to claim 1, wherein the ultrasound probe (250).
  3. 前記第1のチャンバ(332)がドライチャンバであり、前記第2のチャンバ(334) Said first chamber (332) is dry chamber, said second chamber (334)
    がウェットチャンバである、請求項1記載の超音波プローブ(250)。 There is a wet chamber of claim 1, wherein the ultrasound probe (250).
  4. 前記たわみ性接続部材(281、340)がそれぞれ、少なくとも1つのフレキシブルプリント回路板(343、344)を含む、請求項1記載の超音波プローブ(250)。 Said flexible connecting member (281,340), respectively, at least one flexible printed circuit board including (343, 344) of claim 1, wherein the ultrasound probe (250).
  5. 前記剛性接続インタフェース(345)がリジッドプリント回路板を含む、請求項1記載の超音波プローブ(250)。 The rigid connection interface (345) comprises a rigid printed circuit board, according to claim 1, wherein the ultrasound probe (250).
  6. 前記剛性接続インタフェース(345)が前記シーリング部材(346)と一体に形成された、請求項1記載の超音波プローブ(250)。 The rigid connection interface (345) is formed integrally with the sealing member (346), according to claim 1, wherein the ultrasound probe (250).
  7. 前記剛性接続インタフェース(345)が前記シーリング部材(346)とシーリング係合した、請求項1記載の超音波プローブ(250)。 The rigid connection interface (345) is engaged said sealing engagement with the sealing member (346), according to claim 1, wherein the ultrasound probe (250).
  8. 前記第1のチャンバの中の前記たわみ性接続部材(281)をシステムケーブル(270 The first of said flexible connecting member (281) system cable in the chamber (270
    )に接続する前記第1のチャンバ(332)の中の接続インタフェース(283)をさらに備えた、請求項1記載の超音波プローブ(250)。 ) Further comprising a connection interface (283) in said first chamber to be connected (332), the ultrasonic probe according to claim 1, wherein (250).
  9. 前記シーリング部材(346)が少なくとも1つの開口(370)を含む、請求項1記載の超音波プローブ(250)。 It said sealing member (346) comprises at least one opening (370) of claim 1, wherein the ultrasound probe (250).
  10. 少なくとも1つのトランスデューサ(252)を機械的に制御するための駆動手段と、前記少なくとも1つのトランスデューサを電気的に制御するための通信手段とを有し、前記通信手段が第1のたわみ性接続部材(281)を含むドライチャンバ(332)と、 And drive means for mechanically controlling at least one transducer (252), wherein and a communication means for electrically controlling at least one transducer, said communication means first flexible connecting member dry chamber (332) comprising (281),
    剛性接続インタフェース(345)によって前記第1のたわみ性接続部材に接続された第2のたわみ性接続部材(340)を有するウェットチャンバ(334)と を備え、 A wet chamber (334) having a second flexible connecting member (340) connected to said first flexible connecting member by a rigid connection interface (345),
    前記剛性接続インタフェースが前記ウェットチャンバと前記ドライチャンバの間の壁の少なくとも一部を形成した 超音波プローブ(250)。 The ultrasonic probe rigid connection interface to form at least a portion of the wall between the dry chamber and the wet chamber (250).
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